Отличие автомата от узо

Содержание

Основные характеристики устройства

Итак, среди наиболее важных технических характеристик, на которые нужно опираться при выборе УЗО для квартиры и частного дома, выделяют:

  • Номинальное напряжение сети: 220 В (однофазная) либо 380 В (трехфазная).
  • Количество полюсов: двухполюсный (если 1 фаза) и четырехполюсный (если 3 фазы).
  • Номинальный ток нагрузки может составлять 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А.
  • Номинальный отключающий дифференциальный ток (утечка) 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.
  • Номинальный условный ток короткого замыкания – варьируется от 3 кА до 15 кА. Простыми словами данная величина показывает надежность УЗО и его устойчивость при возникновении КЗ. На передней панели значение отображается в прямоугольнике в амперах, либо после символа «Inc».
  • Коммутационная способность (обозначение «Im») – представляет собой максимальное значение, при котором изделие способно нормально среагировать. Должно составлять не меньше, чем 10 значений номинальной нагрузки, либо не менее 500 А (современный изделия имеют коммутационную способность от 1000 до 1500 А).
  • Принцип работы: AC – срабатывание при переменном токе, A – переменный + постоянный пульсирующий, B – постоянный + переменный, S – присутствует выдержка времени перед срабатыванием, G – также присутствует выдержка, но ее время меньше.
  • Конструкция: электронный (работает от сети) либо электромеханический (не требует питания). Чем отличается электронное УЗО от электромеханического, мы рассказывали в отдельной статье.

Существующие характеристики мы Вам предоставили, теперь подробно рассмотрим, как их нужно учитывать, чтобы правильно выбрать УЗО по мощности (в этом случае амперажу), току утечки и другим параметрам.

Советуем просмотреть подборку видео уроков, в которых более подробно рассмотрена процедура расчета УЗО, а также стратегия по выбору подходящей модели на примере таблиц:

Часть 1

Часть 2

Часть 3

Что такое ток утечки, и чем он опасен

Эта статья предназначена не для электриков, а для обычных домашних мастеров. Поэтому не станем углубляться в теорию и перегружать информацию профессиональными терминами. Просто постараемся рассказать в общих словах, что такое утечка тока, и чем она опасна.

Итак, в идеальной электрической сети утечки тока быть не должно. То есть пока цепь нагрузки разомкнута – тока нет в принципе, при подключении того или иного прибора – весь ток штатно расходуется именно на нем.

Упрощенно показана «идеальная» электрическая цепь с подключённой нагрузкой – утечек нет, если поставить амперметры в разрывы красной и синей линии – показания будут в точности одинаковыми.

1 – точки подключения участка цепи к общей домашней электросети.

2 – условно обозначена нагрузка, какой-то силовой, бытовой или осветительный прибор.

3 – корпус прибора, на котором  не должно быть потенциала.

 А теперь сразу скажем: таких идеальных электросетей — попросту не существует. Во всяком случае, на нашем, бытовом уровне. Утечки тока, хотя и очень незначительные, присутствуют практически всегда, даже если нет никаких неисправностей в проводке и нагрузке.

Неправильные, выполненные с нарушениями монтажные скрутки проводов, обветшалая проводка в стенах – все это предпосылки для  появления токов утечки.

С фазного провода, кстати, утечка может пойти не в нулевой, а в прилегающую поверхность, в касающийся объект или даже в стену, в которой вмурована проводка. Ток при этом всегда будет выбирать преимущественный путь с наименьшим сопротивлением.

На самой нагрузке тоже немало уязвимых мест для утечки – нарушение изоляции, повреждения или пробой элементов схемы, межвитковые замыкания, коррозия деталей и проводов и многое другое. В итоге фаза сети или какой-то другой серьезный потенциал может оказаться на корпусе устройства, что чрезвычайно опасно.

Пробой в электрической машине – на корпус попадает потенциал, способный вызвать ток утечки.

На схеме под №4 показан условно этот пробой с фазы на массу (корпус). Он может быть не прямым (коротким), а проходить через какие-то участки и элементы электрической схемы, то есть иметь определённое сопротивление. От этого будет зависеть величина напряжения между корпусом и условной «землей».

К чему может привести такой электрический потенциал на корпусе?

Если прибор не имеет подключения к контуру заземления (например, в квартире или доме такой контур полностью отсутствует), то касание корпуса кем-либо из жильцов  заканчивается от просто неприятных мгновений, когда, как говорят, «дернуло», до весьма опасных для здоровья и даже жизни ситуаций.

Дотронувшийся до прибора с пробоем на корпус человек может замкнуть цепь и «открыть дорогу» току утечки. Последствия бывают различными, вплоть до самых плохих.

Все зависит от особенностей обстановки и ряда факторов – уровень создавшегося напряжения, сопротивление тела конкретного человека, во что он был одет и обут, состояние пола, влажность, не касался ли пострадавший других заземленных предметов, и т.п.

Очевидно, что необходимо какое-то устройство, реагирующее на появление опасного для здоровья человека тока утечки отключением от электросети. Это выключение должно происходить быстро, не допуская необратимых последствий, и до достижения силой тока критично опасных значений.

По сути, цепь замкнута, и при появлении соответствующих предпосылок утечка возникает – ток «стекает на землю».

Если устройство подключено к заземляющему контуру, то ток утечки пойдет именно этим путем наименьшего сопротивления

Понятно, что при такой схеме поражение электрическим током прикоснувшегося человека становится маловероятным. Значит, иная защита от токов утечки и не требуется?

Ничего подобного — защита все равно нужна, по нескольким причинам. Не забываем, что постоянная утечка тока — это и работа счетчика энергии, то есть совершенно ненужные затраты. Но это – отнюдь не главное.

Стало быть, необходим прибор, отключающий локальную электрическую сеть (или ее отдельный участок) от подающей линии, если ток утечки достигнет значений, чреватых перегревом проводки и опасностью возгорания.

Со всеми этими задачами справляется устройство защитного отключения, или, сокращенно – УЗО. Правда, в зависимости от предназначения и места установки, УЗО будет обладать различными параметрами.

Принцип действия УЗО

Согласно международной классификации и действующим стандартам УЗО считается выключателем, управляемым дифференциальным током (ВДТ). Следует всегда помнить, что УЗО не в состоянии оградить от кз замыкания в электросети и прикосновения людей одновременно к фазному и нулевому проводу.

Принцип действия УЗО опирается на фиксацию токов утечки обычно трансформатором дифференциального тока (1) на основе тора. В конструкции двухполюсного УЗО используется ферритовое кольцо с двумя силовыми и одной контролирующей обмотками.

В исходном положении электроток, поступающий на оборудование I1 и выходящий из него I2 создают магнитные потоки Ф1 и Ф2 разного направления. Векторная сумма величин протекающих токов в фазной и нулевой жиле соответствует нулю, так как наводимые магнитные поля Ф1 и Ф2 взаимообразно компенсируются и в контрольной обмотке не создается разность потенциалов.

В основе принципа действия УЗО используется разбалансировка токов и магнитных полей, вследствие чего наблюдается возникновения тока утечки I0 фазного провода на землю (прикосновение, искрение, нарушение изоляции и т.д.). Тогда в контрольной обмотке трансформатора (2) возникает разность потенциалов.

Если значение тока утечки выше номинального порога, то срабатывает исполнительный механизм (3), расцепляются силовые контакты и напряжение электросети отключается. Проверка работоспособности УЗО осуществляется кнопкой «Тест» (4). При ее нажатии посредством подключения сопротивления между фазной и нулевой жилой имитируется превышение величины тока утечки.

Принцип действия УЗО электромеханического и электронного одинаков, но во втором случае устройства работает в активном режиме и только при наличии напряжения. Дополнительно в электронном УЗО используются электронная схема с усилителем А, повышающая разность потенциалов контрольной обмотки трансформатора для нормального срабатывания реле К.

На заметку. При отсутствии напряжения одной из фаз, от которой питается трехфазное УЗО, либо или при отрыве нейтрального провода, оно не в состоянии отключить две другие фазы электросети.

Общие советы по выбору и монтажу

Помимо критериев выбора УЗО, существуют общие полезные рекомендации при покупке и установке этого оборудования.

Они помогут не ошибиться и сразу приобрести подходящую для конкретной квартиры или дома модель.

Игнорирование правил монтажа проводки и отсутствие УЗО в схеме электроснабжения может привести к пожару во всем доме

Советы по выбору следующие:

рекомендуется брать УЗО, которые при срабатывании отключают не только фазу, но и «ноль»;
в рамках контролируемого аппаратом контура не должно быть заземленных электроприборов;
прибор должен срабатывать при краткосрочных падениях напряжения на 50% от номинального, которые могут произойти в первые мгновения короткого замыкания;
клеммы УЗО должны быть выполнены из слабо окисляемого материала и снабжены надежной системой фиксации проводов;
преимущество при покупке следует отдавать аппаратам с функцией защиты от короткого замыкания и перегрузки;
УЗО второго уровня можно не устанавливать на безопасные группы оборудования, например, на потолочные источники освещения;
на душевые кабинки и джакузи рекомендуется устанавливать приборы с пороговым дифтоком 10 мА;
следует обращать внимание на возможность подключения к аппарату алюминиевых проводов – некоторые устройства работают с ними некорректно.

Установить правильно выбранное УЗО можно и самостоятельно. Этот процесс мало отличается от монтажа розетки или выключателя.

Важно внимательно рассмотреть схему подключения проводов и сделать так, как на ней указано

Принцип действия устройства защитного отключения

Принцип работы устройства защитного отключения основан на фиксации токовых утечек «на землю» и своевременном отключении напряжения при возникновении подобного состояния. При нормальном значении напряжения в сети, отсутствии утечек и скачков, сила тока на входе и выходе прибора будет одинаковой. Их отличие будет заключаться лишь в противоположном направлении. Определение самого факта утечки определяется по разнице значений входящего и выходящего тока.

При наличии токовой утечки, например, при пробое на корпус оборудования, человек, соприкасаясь с ним, превращается в своеобразный проводник тока на землю. В результате, значение тока, возвращающегося в УЗО по нейтральному проводу, снижается. К такой же ситуации приводит нарушение целостности изоляционного покрытия, возникающее в электроприборах и оборудовании.

Разница входного и выходного тока регистрируется трансформатором с кольцевым сердечником. Фазный и нейтральный проводники размещаются внутри трансформатора и выполняют функцию первичного витка обмотки. Подключение вторичной обмотки сердечника осуществляется к механизму, который размыкает контакты, разрывает цепь и предотвращает дальнейшее течение тока. При повреждении изоляционного покрытия, образование отводящего контура происходит независимо от того, касается человек токоведущих частей или нет. В любом случае устройство срабатывает и размыкает электрическую цепь. Это и есть ответ на вопрос: что такое УЗО в электрике.

Современные УЗО предназначены для работы в двухфазных и трехфазных сетях. Последний вариант отличается наличием системы слежения. Она контролирует и фиксирует изменения нагрузки, когда напряжение неравномерно распределяется по фазам. Исправление ситуации осуществляется путем восстановления симметрии в каждой из них.

Устройство защитного отключения (УЗО) – описание

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое УЗО, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

Для того, чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике, о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает.

Если говорить языком, принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор, служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения, возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха.

Что понимается под выражением «утечка тока»? Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим, УЗО защищает от пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от поражения током людей.

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу.

При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке.

Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

УЗО – это прибор, защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае, когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Что такое узо в электрике

УЗО и противопожарная защита

Противопожарная защита это еще одно назначение УЗО.  Для противопожарной защиты УЗО монтируется на вводе питания, после электросчетчика, в паре с вводным автоматом, после него.

Выводы

Определено следующее назначение УЗО:

  • Отслеживать дифференциальные токи в электроцепи, где установлено. Возникают дифф. токи при повреждении изоляции  токоведущих элементов и замыкании их на «землю»;
  • УЗО  сравнивает дифф. ток в цепи со значением тока срабатывания;
  • УЗО  отключает защищаемую электрическую цепь, если I срабатывания ≥ 3 I дифф.тока.

Как следствие:

  • Защита живых существ от поражения электротоком при случайном прикосновении к корпусам приборов, оказавшихся под напряжением. Чаще из-за повреждения изоляции проводов сети или проводов в приборах;
  • Защита от прямого прикосновения к проводам под напряжением;
  • Контроль состояния изоляции кабелей, проводов и электроприемников;
  • Уменьшение вероятности пожаров от замыкания проводящих частей на землю.

На этом все!

Специально для сайта «Электрика своими руками».

  • ПУЭ (издание 7, пункт 7.1.83)
  • ГОСТ 51328–99: УЗО

Ehto.ru

Внешние отличия модулей УЗО и дифавтомата: 3 принципа

По общему виду корпуса и надписям на нем любой покупатель может прямо в магазине оценить приобретаемую защиту. Для этого на нем наносятся:

  1. значения номинальных токов;
  2. принципиальная внутренняя электрическая схема;
  3. специальные надписи и обозначения.

Различие маркировки номинальных токов на лицевой стороне

Обозначение диапазона рабочих нагрузок на лицевой панели УЗО и дифавтомата является обязательным элементом. Они выполняются разными способами.

У устройства защитного отключения принято записывать цифровое выражение величины номинального тока с показом сокращения единицы измерения «Ампер» буквой А.

Показываю все это на фотографии модуля hager, где выделил в синей рамке надпись 40 А.

Токи утечек обозначаются в миллиамперах.

Дифференциальный автомат, как и автоматический выключатель, входящий в его конструкцию, выбирается не только по номинальному току, но еще по типу времятоковой характеристики.

Это позволяет оптимально использовать защиту с разным типом оборудования.

Ведь в подключенной схеме могут работать простые резистивные нагрузки, например, лампы освещения и ТЭНы (класс В, зона 3-5 I/In) или электрические приборы или машины с электродвигателями, обладающие повышенными индуктивными составляющими реактивного сопротивления (группа D, зона 10-20 I/In).

Последние создают сложные переходные процессы при включении, требуют отстройки защиты на этот период.

Все это указывается при маркировке номинального тока дифавтомата буквой класса времятоковой характеристики и цифровым выражением номинальной нагрузки.

Для конкретного дифавтомата компании ABB, предназначенного работать с нагрузкой шестнадцать ампер и класса С, обозначение выглядит так: C16.

Таким образом определить УЗО можно по цифре номинального тока и заглавной букве A, а дифавтомат — маркировке класса и величине тока.

Какие элементы наносят на схеме корпуса

У всех модулей изображается принципиальная электрическая схема защиты с органами управления.

Устройство защитного отключения имеет только орган сравнения фаз, показываемый эллипсом, обозначающим магнитопровод трансформатора тока с введенными в него проводами.

Он подразумевает срабатывание модуля при возникновении утечек.

У дифавтомата на схеме он тоже имеется, но дополнительно показываются тепловой расцепитель с токовой отсечкой. Смотрите их значки на фото и поясняющие надписи рядом:

  • t° (превышение температуры и перегрузка);
  • I> (бросок и отсечка тока).

Наличие обозначения защит по току перегрузки и короткого замыкания на схеме — отличительный признак дифференциального автомата.

Надписи и обозначения модулей

Здесь надо смотреть техническую документацию. Устройство защитного отключения официально называется дифференциальный выключатель (сокращение ВД), что очень похоже на дифавтомат. Но путать не стоит.

Последний официальное именуют «Автоматический дифференциальный выключатель», добавляя к первому термину слово «Автоматический». При этом используется сокращение заглавными буквами АВДТ (расшифровывается автоматический выключатель с дифференциальным током).

На самом деле запомнить все это просто. Достаточно вспомнить, что в УЗО входит только дифференциальный орган, а у дифавтомата добавлены защиты автоматического выключателя. Вот и все.

Аббревиатура ВД и АВДТ, другие сведения кроме стороны лицевой панели может наноситься гравировкой еще сбоку. Достаточно повернуть корпус и посмотреть эти сведения.

Но здесь производители поступают на свое усмотрение. Они могут такой маркировкой и не заниматься, что характерно для иностранных компаний.

Что необходимо знать об УЗО

Главным элементом УЗО является дифференциальный трансформатор, состоящий из трёх катушек. Первая включается в фазу, вторая — в нулевой проводник. При этом протекающие по этим катушкам токи генерируют магнитные поля с противоположно направленными силовыми линиями.

Если токи в фазовом и нулевом проводниках будут равны, то геометрическая сумма силовых линий полей окажется равной нулю, то есть они попросту уничтожат друг друга. Если же токи будут отличаться, то в приборе сформируется остаточное поле, которое возбудит ток в 3-й катушке, а он в свою очередь заставит сработать отключающее реле.

Таким образом, если говорить доступным языком, УЗО сравнивает токи на входе и выходе подключённой к нему цепи и если «дебет с кредитом не сходится», блокирует подачу электричества. Из этого можно сделать два важных вывода:

  1. УЗО не защищает ни от сверхтоков (короткое замыкание), ни от перегрузки, так как в таких ситуациях токи на входе и выходе цепи остаются равными (утечка отсутствует). Таким образом, данный прибор нельзя рассматривать как альтернативу предохранителю или автоматическому выключателю — как минимум одно из этих устройств в обязательном порядке должно быть установлено на вводе в квартиру или дом. Вместо отдельных УЗО и автоматического выключателя можно применить так называемый дифференциальный автомат, в котором оба эти устройства совмещены.
  2. УЗО не отключится, если человек коснётся одновременно токоведущего элемента и нулевого провода. В данном случае будет иметь место поражение электротоком, но утечки не будет — весь ток останется в цепи.

Поэтому даже при наличии УЗО нельзя терять бдительности: токоведущие части должны быть защищены кожухами, потенциально опасные места нужно ограждать и обозначать предупреждающими символами и надписями.

Расширить и углубить

Если изложенной в посте информации вам мало (мое уважение!), то вот что стоит почитать:

В.К. Монаков УЗО. Теория и практика Москва, Издательство «Энергосервис», 2007 г.

Книжка шикарная в своей полноте и довольно простом языке изложения. Автор — директор компании АСТРО-УЗО (uzo.ru) — отечественного разработчика и производителя УЗО.

http://www.uzo.ru/books/normative-document/

Выжимка нормативных документов имеющих отношение к УЗО. Там же есть еще один документ заслуживающий внимания (http://www.uzo.ru/books/uzo.pdf)

ЖЖ Юрия Харечко, специалиста, автора книг, знатока стандартов. Как человек — весьма неприятный, но в техническом плане мне упрекнуть его не в чем. Если хочется разобраться в хитросплетениях и взаимопротиворечиях стандартов — к нему. И наверняка он увидев мой пост скажет, что я дилетант и не компетентен, поскольку термин УЗО отсутствует в стандартах, и устройство правильно называть….

P.S. Оказывается за время моего отсутствия на хабрахабре и покорения пикабу изменились правила, относительно репостов. Прибыл по приглашению @SLY_G. Если читателям хабрахабра нравится мой контент на околотехническую тематику (все-таки он больше подходил гиктаймс), то я готов приносить сюда некоторые другие мои посты, заслуживающие внимания) Например про предохранители и автоматические выключатели, да и в целом про технику.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

  1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
  2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
  3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

  • Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
  • В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Шаг №10 Производитель

Здесь мы не будет советовать конкретный бренд, хороших фирм и так достаточно, и все они на слуху:

ABB

Schneider

Hager и т.п.

Самое главное в этом деле, чтобы все УЗО в вашем щитке были от одного производителя, а не представляли из себя “сборную СССР”.

На этом выбор можно считать завершенным. Когда вы определились с количеством, токами утечки, номинальным током и другими многочисленными параметрами, представленным в пошаговом чек-листе, можете смело идти в магазин и говорить продавцу конкретные характеристики требуемого аппарата защиты.

https://youtube.com/watch?v=HBOuHPYQ0uw%3F